package leetcode_41_60;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;

public class getPermutation_60 {
    /**
     * 给出集合 [1,2,3,...,n]，其所有元素共有 n! 种排列。
     * 按大小顺序列出所有排列情况，
     * 给定 n 和 k，返回第 k 个排列。
     * 189 ms  29%
     * 慢的离谱
     */
    public String getPermutation(int n, int k) {
        /*
         * 基于之前的全排列，进行优化，不断求下一个排列，但是大幅减少次数
         */
        char[] nums = new char[n];//第一个排列
        nextCount = k - 1; //需要递归的次数
        for (int i = 1; i <= n; ++i) {
            nums[i - 1] = (char)(i + '0');
        }
        while (nextCount > 0) {
            nextPermutation(nums, n);
            nextCount--;
        }
        return String.valueOf(nums);
    }
    /**
     * 下一个全排列
     * @param nums
     * @return
     */
    public void nextPermutation(char[] nums,int n) {
        int i = nums.length - 2;
        while (i >= 0 && nums[i] >= nums[i + 1])   //直到i 处数字小于后一位
            i--;
        int j = nums.length - 1;
        while (j >= 0 && nums[i] >= nums[j])      //找到后边部分，升序数组中比前一位更大的最小数字
            j--;
        swap(nums, i, j);  //交换数字
        //关键算法，超大幅减少执行次数
        int funtionCount= 1;
        for (int m = 2; m <= n - i -1; m++) {
            funtionCount *= m; //直接交换数字后，跳过了多少次执行
        }
        if (nextCount >= funtionCount) { //如果剩余执行次数足够跳过
            nextCount -= (funtionCount - 1);
        } else {
            reverse(nums, i+1);   //将升序部分逆转
        }
    }

    public void swap(char[] nums, int i, int j) {
        char temp = nums[i];
        nums[i] = nums[j];
        nums[j] = temp;
    }


    int nextCount;
    /**
     * 0ms ,比官解更快
     * 思路和我相同，但是使用了很巧妙的方法，降低耗时
     */
    public String getPermutation2(int n, int k) {
        char[] ca = new char[n];
        nextCount = k - 1;
        for (int i = 1; i <= n; ++i) {
            ca[i - 1] = (char)(i + '0');
        }
        while (nextCount > 0) {
            nextPermutation2(ca, n);
            nextCount--;
        }
        return String.valueOf(ca);
    }

    private void nextPermutation2(char[] ca, int n) {
        int target = n - 1;
        while (ca[target] <= ca[target - 1]) {  //直到target 处数字小于后一位
            target--;
        }
        int index = target;
        while (index < n && ca[target - 1] < ca[index]) {//找到后边部分，升序数组中比前一位更大的最小数字
            index++;
        }
        //替换位置
        char temp = ca[target - 1];
        ca[target - 1] = ca[index - 1];
        ca[index - 1] = temp;
        //关键算法，超大幅减少递归次数
        int tt = 1;
        for (int i = 2; i <= n - target; i++) {
            tt *= i;
        }
        if (nextCount >= tt) {
            nextCount -= (tt - 1);
        } else {
            reverse(ca, target);
        }
    }

    public void reverse(char[] nums, int start) {
        int left = start, right = nums.length - 1;
        while (left < right) {
            swap(nums, left, right);
            left++;
            right--;
        }
    }
}

